JP4983486B2 - 集塵装置 - Google Patents

Description

本発明は、対となる電極の間に電界を形成して空気中の塵埃を捕集する集塵装置に関し、特に導電性の樹脂から成る電極の薄型化対策に係るものである。

従来より、空気中の塵埃を捕集する集塵装置が広く知られている。この種の集塵装置として、帯電させた塵埃を静電力によって捕集するものがある。

特許文献１には、この種の集塵装置が開示されている。この集塵装置は、塵埃を帯電させるための荷電部と、塵埃を捕集するための集塵部とを備えている。集塵部には、板状の高圧電極及び集塵電極が設けられ、両電極は平行に配置されている。

この集塵装置では、まず、荷電部において空気中の塵埃が帯電される。荷電部で帯電した塵埃は集塵部の高圧電極と集塵電極との間を流れる。ここで、集塵部では、高圧電極と集塵電極との間に電界が形成されている。従って、帯電された塵埃は、逆電荷となる集塵電極に引き寄せられて、集塵電極の表面に捕集される。

また、特許文献１に開示の集塵装置では、上記高圧電極が導電性の樹脂材料で構成されている。つまり、この高圧電極は、金属製の電極よりも高い体積固有抵抗値を有している。これにより、電圧が印加される高圧電極では、過剰電流が制限され、高圧電極と集塵電極との間での火花放電（いわゆるスパーク）の生成を防止している。
特開平８−７１４５１号公報

ところで、上述の特許文献１の如く、集塵部の電極を樹脂電極で構成する場合には、この樹脂電極を金型成形（即ち、射出成形）することが考えられる。この種の金型成形では、金型に所定の抜き勾配を形成するのが一般的である。つまり、例えば図１１に示すように、樹脂電極（100）においては、その幅方向の片側に抜き勾配（101）を形成することで、成形品の突き出し時の抵抗を小さくして、成形品の突き出しの簡便化、成形品の損傷防止を図ることができる。

一方、同図に示すように、樹脂電極（100）の片側に抜き勾配（101）を形成した場合には、成形後の樹脂電極（100）が抜き方向（突き出し方向）に向かうに連れて厚肉となってしまう。これに対し、集塵部では、対となる電極の間で最適な電界を維持するため、あるいは電極間における空気の流通を充分確保するために、両電極の間に所定の間隔を確保する必要がある。従って、上述のように抜き勾配（101）に起因して樹脂電極（100）が厚肉となると、その分だけ電極同士の距離が実質的に拡がることになり、電極の設置スペースが広がってしまう。その結果、限られた設置スペースに配置可能な電極の本数が減少するので、集塵装置の集塵効率も低下してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金型によって樹脂性の電極を成形する集塵装置において、電極の薄型化、ひいては電極の集積率の向上を図ることである。

第１の発明は、互いに対向するように空気通路（23）に配置される一対の電極（40,50）を備え、両電極（40,50）の間に空気中の塵埃を捕集するための電界を形成すると共に、上記一対の電極（40,50）の一方又は両方が、金型によって成形される導電性樹脂製の樹脂電極で構成される集塵装置を前提としている。そして、この集塵装置は、上記樹脂電極（40,50）には、所定の境界部位（47,57）を挟んで空気流れ方向の両側にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）が形成され、上記一対の電極（40,50）は、空気が流れる多数の通風孔（46）が形成された格子構造の基台部（41）と、該基台部（41）から通風孔（46）の軸方向に延びる突起部（42）とを有すると共に上記樹脂電極を構成する第１電極（40）と、空気が流れる多数の通風孔（56）が形成された格子構造の基台部（51）を有する第２電極（50）とで構成され、第１電極（40）の突起部（42）が第２電極（50）の通風孔（56）の内部に位置するように対向して配置されており、上記第１電極（40）には、その突起部（42）と基台部（41）との間の連接部を上記境界部位（47）として該突起部（42）側と基台部（41）側とにそれぞれ上記抜き勾配（42a,45a）が形成されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、塵埃を捕集するための一対の電極（40,50）のいずれか一方又は両方が、導電性の樹脂電極で構成される。この樹脂電極（40,50）は、抜き勾配（42a,45a,55a,52a）を形成するようにしながら金型成形される。これにより、樹脂電極（40,50）の突き出しが容易となり、樹脂電極（40,50）の加工性も向上する。

また、樹脂電極（40,50）は、所定の境界部位（47,57）を挟んで空気通路（23）の空気流れ方向の両側に抜き勾配（42a,45a,55a,52a）が形成される。従って、本発明の樹脂電極（40,50）では、これらの両側の抜き勾配（42a,45a,55a,52a）により、上記境界部位（47,57）から空気流れ方向の両側に向かうに連れて厚みが小さくなるような形状となる。即ち、本発明の樹脂電極（40,50）では、例えば空気流れ方向の片側のみに抜き勾配を形成した場合と比べて、平均的な厚みを小さくすることができる。これにより、対となる電極（40,50）の間で最適な間隔を確保しつつ、これらの電極（40,50）の実質的な距離を狭くすることができる。

第１の発明では、樹脂電極を構成する第１電極（40）に基台部（41）及び突起部（42）が設けられ、第２電極（50）に基台部（51）が設けられる。両電極（40,50）の基台部（41,51）は、多数の通風孔（46,56）が形成される格子構造となっている。また、第２電極（50）の通風孔（56）内には、第１電極（40）の突起部（42）が配置される。そして、第２電極（50）の通風孔（56）の内壁と、第１電極（40）の突起部（42）の側周面との間に空気中の塵埃を捕集するための電界が形成される。

ここで、本発明の第１電極（40）は、基台部（41）と突起部（42）とにそれぞれ抜き勾配（42a,45a）を形成するように金型成形される。つまり、第１電極（40）では、基台部（41）と突起部（42）との連接部が境界部位（47）となり、この連接部（47）を挟んで基台部（41）側と突起部（42）側とにそれぞれ抜き勾配（42a,45a）が形成される。これらの抜き勾配（42a,45a）により、第１電極（40）の突き出しが容易となり、第１電極（40）の加工性も向上する。

また、本発明の第１電極（40）では、各抜き勾配（42a,45a）により、上記連接部（47）から空気流れ方向の両側に向かうに連れて厚みが小さくなるような形状となる。即ち、第１電極（40）では、突起部（42）及び基台部（41）にそれぞれ抜き勾配（42a,45a）を形成することにより、電極（40）の平均的な厚みを小さくすることができる。その結果、第１電極（40）と第２電極（50）との間で最適な間隔を確保しつつ、これらの電極（40,50）の実質的な距離を狭くできる。

第２の発明は、第１の発明の集塵装置において、上記第２電極（50）は、金属製の金属電極を構成しており、上記一対の電極（40,50）は、上記第１電極（40）の連接部（47）と上記第２電極（50）の基台部（51）の端部とが空気流れ方向に離間するように配置されることを特徴とするものである。

第２の発明では、第１電極（40）が樹脂電極で構成され、第２電極（50）が金属電極で構成される。ところで、第１電極（40）における突起部（42）と基台部（41）との間の連接部（47）は、いわゆる金型の分割線（パート面）となるので、この部位に上述したようなバリが形成される。ここで、本発明では、第１電極（40）の連接部（47）と第２電極（50）の基台部（51）の端部とが空気流れ方向に離間しているので、第１電極（40）のバリ部と第２電極（50）の基台部（51）のエッジ部との間における異常放電の発生が抑制される。

第３の発明は、第２の発明の集塵装置において、上記第２電極（50）は、該第２電極（50）の基台部（51）から通風孔（56）の軸方向に延びる突起部（52）を有する樹脂電極で構成され、且つその突起部（52）と基台部（51）との間の連接部を上記境界部位（57）として該突起部（52）側と基台部（51）側にそれぞれ上記抜き勾配（55a,52a）が形成されており、上記一対の電極（40,50）は、各突起部（42,52）が相対する電極（50,40）の通風孔（56,46）の内部にそれぞれ位置しながら、各電極（40,50）の連接部（47,57）が空気流れ方向に離間するように配置されることを特徴とするものである。

第３の発明では、第１電極（40）と同様にして、第２電極（50）も基台部（51）及び突起部（52）を有する樹脂電極で構成される。そして、第１電極（40）の通風孔（46）内に、第２電極（50）の突起部（52）が配置される。これにより、第１電極（40）の通風孔（46）の内壁と、第２電極（50）の突起部（52）の側周面との間にも空気中の塵埃を捕集するための電界が形成される。

また、第２電極（50）には、第１電極（40）と同様にして、突起部（52）と基台部（51）とにそれぞれ抜き勾配（55a,52a）が形成される。これらの抜き勾配（55a,52a）により、第２電極（50）の突き出しも容易となり、第２電極（50）の加工性も向上する。更に、これらの抜き勾配（55a,52a）により、第２電極（50）の平均的な厚みを小さくすることができる。その結果、第１電極（40）と第２電極（50）との間で最適な距離を確保しつつ、これらの電極（40,50）の実質的な距離を狭くできる。更に、本発明では、第１電極（40）の連接部（47）と、第２電極（50）の連接部（57）とが空気流れ方向に離間しているので、第１電極（40）のバリ部と第２電極（50）のバリ部との間における異常放電の発生が抑制される。

本発明では、一対の電極（40,50）のうちの一方又は両方を樹脂電極で構成すると共に、樹脂電極（40,50）における空気流れ方向の両側にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）を形成している。これにより、本発明によれば、樹脂電極（40,50）における空気流れ方向の全域に亘る平均的な厚みを小さくできる。このため、一対の電極（40,50）の間に所定の間隔を保ちながら、各電極（40,50）の実質的な距離を狭くできる。従って、限られた設置スペースに配置できる電極本数を多くすることができ、電極（40,50）の集積率を向上できる。その結果、この集塵装置の集塵効率の向上、あるいは集塵装置のコンパクト化を図ることができる。

本発明では、第１電極（40）の突起部（42）を第２電極（50）の基台部（51）の通風孔（56）内に配置させ、第１電極（40）の突起部（42）と第２電極（50）の基台部（51）の内壁との間に電界を形成するようにしている。これにより、本発明によれば、第１電極（40）と第２電極（50）との間の集塵面積が拡大されるので、集塵効率の向上を図ることができる。また、本発明では、第１電極（40）を樹脂電極で構成し、該第１電極（40）の基台部（41）と突起部（42）との双方にそれぞれ抜き勾配（42a,45a）を形成している。従って、本発明によれば、例えば第１電極の片側のみに抜き勾配を形成する場合と比較して、第１電極（40）の平均的な厚みを小さくすることができる。このため、一対の電極（40,50）の間に所定の間隔を保ちながら、各電極（40,50）の実質的な距離を狭くできる。従って、この集塵装置の電極（40,50）の集積率を向上でき、ひいては集塵効率を更に向上できる。

更に、第２の発明では、第２電極（50）を金属電極で構成すると共に、第１電極（40）の連接部（47）と第２電極（50）の基台部（51）の端部とを空気流れ方向に離間するように配置している。これにより、本発明によれば、第１電極（40）の連接部（47）のバリ部と第２電極（50）の基台部（51）の端部との距離を離すことができ、このバリ部と第２電極（50）の基台部（51）のエッジ部との間でのスパーク等の異常放電を回避することができる。その結果、この集塵装置の信頼性の向上を図ることができる。

また、第３の発明では、第１電極（40）の突起部（42）と第２電極（50）の基台部（51）の内壁との間で電界を形成すると共に、第２電極（50）の突起部（52）と第１電極（40）の基台部（51）の内壁との間でも電界を形成するようにしている。これにより、本発明によれば、第１電極（40）と第２電極（50）との間の集塵面積が更に拡大されるので、集塵効率を効果的に向上できる。また、本発明では、第１電極（40）と第２電極（50）との双方を樹脂電極で構成すると共に、第１電極（40）の連接部（47）と第２電極（50）の連接部（57）とを空気流れ方向に離間させるように配置している。これにより、本発明によれば、第１電極（40）の連接部（47）のバリ部と第２電極（50）の連接部（57）のバリ部との間でのスパーク等の異常放電を回避することができ、集塵装置の信頼性の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《実施形態１》
本発明の集塵装置は、例えば一般家庭や小規模店舗などで用いられる空気清浄機（10）に適用されている。

〈全体構成〉
図１及び図２に示すように、空気清浄機（10）は、ケーシング（20）を備えると共に、該ケーシング（20）の内部に収納されたプレフィルタ（11）と荷電部（12）と集塵部（30）と触媒フィルタ（13）と送風機（14）とを備えている。

上記ケーシング（20）は、例えば矩形体状の横長の容器に形成されている。ケーシング（20）には、前面に空気の吸込口（21）が、背面に空気の吹出口（22）が、内部に空気通路（23）がそれぞれ形成されている。そして、空気通路（23）では、吸込口（21）から吹出口（22）に向かって順に、上記プレフィルタ（11）、荷電部（12）、集塵部（30）、触媒フィルタ（13）、及び送風機（14）が配置されている。

上記プレフィルタ（11）は、吸込口（21）からケーシング（20）内に吸込まれた空気に含まれる比較的大きな塵埃を捕集するためのフィルタを構成している。

上記荷電部（12）は、イオン化部を構成し、上記プレフィルタ（11）を通過した比較的小さな塵埃を帯電させるものである。上記荷電部（12）は、図示しないが、例えば、複数のイオン化線と、複数の対向電極から構成され、該イオン化線と対向電極との間に直流電圧が印加されるように構成されている。上記イオン化線は、荷電部（12）の上端から下端に亘って設けられ、対向電極はイオン化線の間に配置されている。

上記集塵部（30）は、上記荷電部（12）で帯電した塵埃を捕集するものである。集塵部（30）には、アース電極としての集塵電極（40）と、該集塵電極（40）よりも高電位となる陽電極としての高圧電極（50）とが設けられている。集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、いずれか一方が第１電極を構成し、他方が第２電極を構成している。集塵電極（40）と高圧電極（50）との間には直流電圧が印加される。これにより、集塵電極（40）と高圧電極（50）との間には、集塵電極（40）に塵埃を誘引するための電界が形成される。集塵部（30）の詳細構造については後述する。

上記触媒フィルタ（13）は、図示しないが、例えばハニカム構造の基材の表面に触媒が担持されて構成されている。この触媒は、例えばマンガン系触媒や貴金属触媒などが適用され、集塵部（30）を通過して塵埃が除去された空気中の有害成分や臭気成分を分解する。

上記送風機（14）は、ケーシング（20）内の空気通路（23）において最下流側に配置され、室内空気をケーシング（20）内に吸い込み、清浄化された空気を室内に吹き出すためのものである。

〈集塵部の詳細構造〉
次に、上述した集塵部（30）の詳細構造について図３〜図５を参照しながら説明する。上記集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、何れも導電性の樹脂製であり、樹脂電極を構成している。これらの樹脂電極は、何れも微導電性樹脂であることが好ましく、特に体積抵抗率が１０^８Ωcm以上で１０^１３Ωcm未満の樹脂材料であることが好ましい。

集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、それぞれ一体成形品であり、基本的にはほぼ同一の形状に形成されている。そして、集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、一部が相互に挿入自在な差し込み構造に構成されている。即ち、集塵電極（40）は高圧電極（50）を囲むように構成され、高圧電極（50）も集塵電極（40）を囲むように構成されている。
そして、集塵電極（40）及び高圧電極（50）が、空気通路（23）の横断面において電界を放射状に形成するように構成されている。

集塵電極（40）と高圧電極（50）とは、その外形が矩形状に形成され、１つの基台部（41,51）と、該基台部（41,51）から突出する多数の突起部（42,52）とをそれぞれ備えている。

各基台部（41,51）は、空気通路（23）において、空気流れと直交する方向に配置されている。集塵電極（40）の基台部（41）は、空気通路（23）の上流側寄りに配置され、高圧電極（50）の基台部（51）は、空気通路（23）の下流側寄りに配置されている。また、集塵電極（40）の基台部（41）は、高圧電極（50）の基台部（51）よりも厚さが大きくなっている。各基台部（41,51）は、枠体（43,53）と、該枠体（43,53）の内部に設けられた複数の縦仕切部（44,54）及び横仕切部（45,55）とを備えている。

上記各枠体（43,53）は、矩形状に形成されている。集塵電極（40）の枠体（43）には、その４つの隅角部に薄肉部（4a）が形成されている。薄肉部（4a）には、固定孔（4b）を有する固定脚（4c）が立設している。同様に、高圧電極（50）の枠体（53）には、その４つの隅角部に薄肉部（5a）が形成されている。薄肉部（5a）には、固定孔（5b）が形成されている。そして、集塵電極（40）の枠体（43）と高圧電極（50）の枠体（53）とは、四隅の薄肉部（4a,5a）において、固定脚（4c）を介して互いに固定される。これにより、集塵電極（40）の基台部（41）と高圧電極（50）の基台部（51）とは、互いに対向するように配置されている。

上記各縦仕切部（44,54）は、ケーシング（20）の上下方向に延び、上記各横仕切部（45,55）は、ケーシング（20）の幅方向に延びている。そして、縦仕切部（44,54）と横仕切部（45,55）とは、縦横に交差するように配列されている。各基台部（41,51）には、枠体（43,53）と縦仕切部（44,54）と横仕切部（45,55）との間に多数の通風孔（46,56）が区画形成されている。つまり、基台部（41,51）は、通風孔（46,56）を形成する多数の筒状部が形成され、四角格子構造に形成されている。多数の通風孔（46,56）は、空気通路（23）の空気流れ方向に基台部（41,51）を貫通している。

上記各縦仕切部（44,54）は、集塵電極（40）の基台部（41）と高圧電極（50）の基台部（51）とを固定した組立て状態において、同一平面上に位置するように形成されている。また、この組立て状態において、両者の縦仕切部（44,54）は、互いに接触することなく、所定の間隔を置くように配置されている。

一方、上記各横仕切部（45,55）は、集塵電極（40）の基台部（41）と高圧電極（50）の基台部（51）とを固定した組立て状態において、千鳥状に位置するように構成されている。つまり、集塵電極（40）の横仕切部（45）は、高圧電極（50）の通風孔（56）の中央部に位置し、高圧電極（50）の横仕切部（55）は、集塵電極（40）の通風孔（46）の中央部に位置している。

上記各突起部（42,52）は、横仕切部（45,55）と一体的に連接して該横仕切部（44,45）から突出している。つまり、各突起部（42,52）は、横仕切部（45,55）と概ね同じ厚さの平板状の突出片に形成され、相対する電極（50,40）の通風孔（56,46）の内部まで延びている。また、集塵電極（40）の突起部（42）は、空気通路（23）の空気流れの下流側に延びており、高圧電極（50）の突起部（52）は、空気通路（23）の空気流れの上流側に延びている。

集塵電極（40）の基台部（41）と高圧電極（50）の基台部（51）とを固定した組立て状態においては、横方向に隣り合う突起部（42,52）の間に相対する電極（50,40）の縦仕切部（54,44）が位置する。また、この組立て状態においては、上記各突起部（42,52）が通風孔（56,46）の内部中央に位置する。

具体的に、集塵電極（40）の突起部（42）は、高圧電極（50）の縦仕切部（54）と横仕切部（55）とによって囲まれる。ここで、突起部（42）から縦仕切部（54）及び横仕切部（55）までの距離は概ね等しくなっており、突起部（42）の周囲には通風孔（56）の横断面において電界が放射状に形成される。

また、上記高圧電極（50）の突起部（52）は、集塵電極（40）の縦仕切部（44）と横仕切部（45）とによって囲まれる。ここで、突起部（52）から縦仕切部（44）及び横仕切部（45）までの距離は概ね等しくなっており、突起部（52）の周囲には通風孔（46）の横断面において電界が放射状に形成される。突起部（42,52）と、該突起部（42,52）に相対する縦仕切部（54,44）及び横仕切部（55,45）までの距離は、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍとなっている。

〈樹脂電極の成形方法及び表面形状〉
以上のような構造の集塵部（30）では、導電性樹脂製の集塵電極（40）及び高圧電極（50）がそれぞれ金型成形によって成形される。以下には、これらの樹脂電極（40,50）の成形方法と、この成形方法によって得られる樹脂電極の表面形状について説明する。なお、集塵電極（40）及び高圧電極（50）の成形方法及び表面形状は、基本的に同じであるので、以下には集塵電極（40）のこれらの点を主として説明する。

集塵電極（40）は、２つの金型の内部に導電性の樹脂を射出して成形品を得る、射出成形によって成形される。具体的に、上記２つの金型は、基台部（41）を成形するための第１金型と、突起部（42）を成形するための第２金型とから成る。

第１金型は、基台部（41）の縦仕切部（44）及び横仕切部（45）に沿うような格子状の溝を有している。第１金型の溝には、成形後の基台部（41）の抜き出しを容易とするための抜き勾配が形成されている。換言すると、成形後の基台部（41）には、通風孔（46）の内壁、即ち横仕切部（45）と縦仕切部（44）とにそれぞれ抜き勾配が形成される（図５参照）。つまり、横仕切部（45）の上下の表面には、突起部（42）と反対側（空気流れの上流側）に向かうに連れて横仕切部（45）の厚みを小さくさせるような第１上流側傾斜面（45a）が形成される。同様に、縦仕切部（44）の左右の表面にも、上流側に向かうに連れて縦仕切部（44）の厚みを小さくさせるような傾斜面（図示省略）が形成される。従って、基台部（41）の通風孔（46）は、厳密には上流側に向かって流路断面が拡大するような、四角垂台形状に形成されている。

一方、上記第２金型は、多数の突起部（42）に沿うような多数の平板状の溝を有している。第２金型の溝には、成形後の突起部（42）の抜き出しを容易となるための抜き勾配が形成されている。つまり、突起部（42）の上下の表面には、突起部（42）の突出側（空気流れの下流側）に向かうに連れて突起部（42）の厚みを小さくさせるような第１下流側傾斜面（42a）が形成される。同様に、突起部（42）の左右の表面にも、下流側に向かうに連れて突起部（42）の幅を小さくさせるような傾斜面（図示省略）が形成される。従って、突起部（42）は、厳密には突出方向に向かって横断面が狭くなるような、四角錐台形状に形成されている。なお、第２金型からの突起部（42）の突き出しが容易な場合には、突起部（42）の左右の表面に必ずしも傾斜面を形成しなくても良い。

以上のような成形方法によって得られる集塵電極（40）では、基台部（41）と突起部（42）との連接部（47）が両金型の分割線（いわゆるパート面）上に位置することになる。即ち、集塵電極（40）では、境界部位としての連接部（47）を挟んで空気流れ方向の両側、つまり基台部（41）側と突起部（42）側とにそれぞれ抜き勾配が形成される。

一方、上記高圧電極（50）は、集塵電極（40）と同様にして、第１金型で基台部（51）が形成され、第２金型で突起部（52）が形成される。そして、基台部（51）の横仕切部（55）の上下の表面には、第２下流側傾斜面（55a）が形成され、基台部（51）の縦仕切部（54）の左右の表面にも、傾斜面（図示省略）が形成される。また、突起部（52）には、その上下の表面に、第２上流側傾斜面（52a）が形成され、その左右の表面にも傾斜面（図示省略）が形成される。なお、突起部（52）の左右の表面において、必ずしも傾斜面を形成しなくても良い。そして、高圧電極（50）では、基台部（51）と突起部（52）との連接部（57）が両金型の分割線（いわゆるパート面）上に位置することになる。

上述のように、集塵電極（40）と高圧電極（50）とが固定される組立て状態においては、集塵電極（40）の基台部（41）と高圧電極（50）の基台部（51）との間に所定の間隔が置かれている。これにより、集塵電極（40）の連接部（47）と高圧電極（50）の連接部（47）とは、空気流れ方向に離間することになる。つまり、集塵電極（40）及び高圧電極（50）は、各々の連接部（47,57）が、突起部（42,52）と基台部（51,41）との対面方向（図５における上下方向）において、互いにずれるように構成されている。

−運転動作−
次に、上記空気清浄機（10）の運転動作について説明する。空気清浄機（10）の運転時には、送風機（14）が運転状態となる。また、荷電部（12）では、イオン化線と対向電極との間に直流電圧が印加され、集塵部（30）では、集塵電極（40）と高圧電極（50）との間に直流電圧が印加される。

図１及び図２に示すように、送風機（14）を駆動すると、室内空気がケーシング（20）の空気通路（23）に吸引され、該空気通路（23）を流れることになる。空気通路（23）を流れる空気は、まず、上記プレフィルタ（11）を通過する。プレフィルタ（11）では、室内空気中に含まれる比較的大きな塵埃が捕集される。

上記プレフィルタ（11）を通過した空気は荷電部（12）を流れる。この荷電部（12）では、上記プレフィルタ（11）を通過した比較的小さな塵埃が帯電され、例えば塵埃が正極に帯電し、この帯電した塵埃が下流側に流れることになる。

続いて、帯電した塵埃は集塵部（30）を流れる。図５に示すように、集塵部（30）に流入した空気は、まず、集塵電極（40）の基台部（41）の通風孔（46）内を流れる。通風孔（46）では、空気が高圧電極（50）の突起部（52）の周囲を流れる。ここで、高圧電極（50）の突起部（52）と、集塵電極（40）の基台部（41）との間には電界が形成されており、集塵電極（40）はアース電極となっている。従って、正極に帯電した塵埃は、集塵電極（40）の基台部（41）、即ち縦仕切部（44）や横仕切部（45）に誘引される。その結果、集塵電極（40）の通風孔（46）を空気が流通する間には、空気中の塵埃がこれらの縦仕切部（44）や横仕切部（45）の表面に付着して捕集される。

また、集塵電極（40）の通風孔（46）では、基台部（41）の抜き勾配（45a）や突起部（52）の抜き勾配（52a）によって、その流路断面が上流側に向かって拡がっている。つまり、集塵電極（40）の基台部（41）では、縦仕切部（44）や横仕切部（45）と高圧電極（50）の突起部（52）との各対向面の距離（電極間距離）が、連接部（47）から上流端に向かうに連れて拡がっている。このため、集塵電極（40）の基台部（41）では、連接部（47）から上流端に向かうに連れて電界強度も弱くなる。従って、基台部（41）の上流端側には、比較的高濃度の塵埃を含んだ空気が流れるものの、これらの塵埃が集塵電極（40）の基台部（41）の上流端部に多量に塵埃が付着してしまうことが防止される。その結果、基台部（41）の縦仕切部（44）や横仕切部（45）には、その全域に亘って均一に塵埃が付着することになる。従って、塵埃が基台部（41）に多量に付着することに起因して、この部位でスパーク等の異常放電が発生してしまうことが抑制される。

集塵電極（40）の基台部（41）を通過した空気は、高圧電極（50）の基台部（51）の通風孔（56）内を流れる。通風孔（56）では、空気が集塵電極（40）の突起部（42）の周囲を流れる。ここで、高圧電極（50）の基台部（51）と、集塵電極（40）の突起部（42）との間には電界が形成されているので、未だ空気中に残存している塵埃が、集塵電極（40）の突起部（42）の表面に付着して捕集される。

集塵部（30）で塵埃が除去された空気は、触媒フィルタ（13）を流れる。触媒フィルタ（13）では、空気中の有害物質や臭気物質が分解除去される。以上のようにして清浄化された空気は、送風機（14）を通過後に吹出口（22）より室内へ供給される。このような動作が連続して行われることで、室内空間の清浄度が向上する。

−実施形態１の効果−
上記実施形態１では、集塵電極（40）と高圧電極（50）との双方を樹脂電極で構成すると共に、各電極（40,50）における空気流れ方向の両側にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）を形成するようにしている。これにより、各電極（40,50）の金型成形の加工性を向上でき、高品質の樹脂電極を得ることができる。

また、このように各電極（40,50）の両側（基台部（41,51）側及び突起部（42,52）側）にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）を形成するようにすると、例えば各電極の片側のみに抜き勾配を形成する場合と比較して、各電極（40,50）の平均的な厚みを小さくできる。このため、基台部（41,51）の内壁と突起部（52,42）の側周面との間の実質的な距離を狭くすることができ、集塵部（30）における電極の集積率を向上できる。従って、この空気清浄機（10）の集塵効率の向上、あるいは空気清浄機（10）のコンパクトを図ることができる。

更に、上記実施形態１では、集塵電極（40）における基台部（41）及び突起部（42）間の連接部（47）と、高圧電極（50）における基台部（51）及び突起部（52）間の連接部（57）とを、空気流れ方向に離間するように配置している（図５参照）。ここで、各連接部（47,57）は、上述した金型成形時における一対の金型の分割線（パート面）に相当するので、各連接部（47,57）ではいわゆるバリが形成され易い。また、この連接部（47,57）は、相対する電極に対して僅かに突出する形状をしている。このため、仮に各連接部が近い位置にあると、各連接部の間でスパーク等の異常放電を招く虞がある。これに対し、図５に示すように、各連接部（47,57）を空気流れ方向に離間させると、各連接部（47,57）の間での異常放電を回避することができる。従って、空気清浄機（10）の信頼性を確保できる。

〈実施形態１の変形例〉
図６に示す変形例は、上記実施形態１の集塵部（30）において、上記高圧電極（50）の構成が異なるものである。具体的に、この変形例の高圧電極（50）は、導電性の金属電極で構成されている。高圧電極（50）は、上記実施形態１と同様にして、基台部（51）と突起部（52）とを有している。一方、この変形例では、基台部（51）及び突起部（52）に抜き勾配が形成されていない。つまり、高圧電極（50）では、基台部（51）の横仕切部（55）から突起部（52）までが一体的な平板状に形成されている。また、集塵電極（40）は、上記実施形態１と同様、樹脂電極で構成されると共に、基台部（41）と突起部（42）とにそれぞれ抜き勾配（45a,42a）が形成されている。

また、この変形例では、集塵電極（40）と高圧電極（50）との組立て状態において、集塵電極（40）の連接部（47）と、高圧電極（50）の基台部（51）の端部（51a）とが、空気流れ方向に離間するように配置されている。つまり、集塵電極（40）及び高圧電極（50）は、集塵電極（40）の連接部（47）と基台部（51）の端部（51a）とが、突起部（42,52）と基台部（51,41）との対面方向（図５における上下方向）において、互いにずれるように構成されている。

この変形例の集塵部（30）では、空気が通風孔（46）を流通する際に、空気中の塵埃が基台部（41）の内壁に誘引されて除去される。この際、通風孔（46）では、基台部（41）の連接部（47）から基台部（41）の上流端に向かって電極間距離が拡がっており、連接部（47）から上流端に向かうに連れて電界強度も弱くなる。従って、基台部（41）の上流端部にばかり塵埃が付着してしまうことが防止され、この部位における異常放電の発生が抑制される。集塵電極（40）の基台部（41）を通過した空気は、高圧電極（50）の基台部（51）の通風孔（56）内を流れる。その結果、通風孔（56）を流通する空気中の塵埃が、集塵電極（40）の突起部（42）の表面に誘引されて除去される。

以上のように、この変形例においても、集塵電極（40）を樹脂電極で構成すると共に、集塵電極（40）の基台部（41）及び突起部（42）にそれぞれ抜き勾配（42a,45a）を形成したので、集塵電極（40）の平均的な肉厚を小さくでき、電極の集積率を向上できる。従って、この空気清浄機（10）の集塵効率の向上、あるいは空気清浄機（10）のコンパクトを図ることができる。

また、この変形例では、集塵電極（40）の連接部（47）と高圧電極（50）の基台部（51）の端部（51a）とを空気流れ方向に離間するように配置している。ここで、上述の如く集塵電極（40）の連接部（47）にはバリ部が形成される。また、高圧電極（50）の基台部（51）の端部（51a）には、角張った形状のエッジ部が形成される。従って、仮に集塵電極の連接部と高圧電極の基台部の端部とが近い位置にあると、これらの部位の間でスパーク等の以上放電を招く虞がある。これに対し、図６に示すように、集塵電極（40）の連接部（47）と基台部（51）の端部（51a）とを空気流れ方向に離間させると、これらの部位（47,51a）の間での異常放電を回避することができる。従って、空気清浄機（10）の信頼性を確保できる。

なお、この変形例では、集塵電極（40）を樹脂電極で構成し、高圧電極（50）を金属電極で構成しているが、これとは逆に集塵電極（40）を金属電極で構成し、高圧電極（50）を樹脂電極で構成するようにしても良い。

〈参考形態〉
参考形態は、上記実施形態１と集塵部（30）の構成が異なるものである。具体的には、図７に示すように、参考形態の集塵部（30）では、略平板状の集塵電極（40）と、略平板状の高圧電極（50）とが交互に配列されて互いに平行配置されている。集塵電極（40）及び高圧電極（50）は、略同一形状に形成され、且つそれぞれが樹脂電極で構成されている。集塵電極（40）及び高圧電極（50）は、図７における紙面方向（空気流れと直交する方向）に延びた形状をしている。

参考形態の集塵電極（40）及び高圧電極（50）では、その幅方向の両側にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）が形成されている。具体的には、集塵電極（40）では、その幅方向の中間部の境界部位（47）を挟んで、空気流れの下流側に第１下流側傾斜面（42a）が形成され、空気流れの上流側に第１上流側傾斜面（45a）が形成されている。また、高圧電極（50）では、その幅方向の中間部の境界部位（47）を挟んで、空気流れの下流側に第２下流側傾斜面（55a）が形成され、空気流れの上流側に第２上流側傾斜面（52a）が形成されている。

参考形態の集塵部（30）では、集塵電極（40）と高圧電極（50）との間にそれぞれ電界が形成されており、これらの電極（40,50）の間を空気が流通する。その結果、空気中の塵埃が集塵電極（40）の表面に付着して空気中の塵埃が捕集される。ここで、集塵部（30）では、各電極（40,50）の境界部位（47,57）から上流端部に向かうに連れて、電極間距離が拡がっているので、各境界部位（47,57）から上流端に向かうに連れて電界強度も弱くなる。従って、各電極（40,50）の上流端部にばかり塵埃が付着してしまうことが防止され、この部位における異常放電の発生が抑制される。

−参考形態の効果−
上記参考形態においても、集塵電極（40）や高圧電極（50）を樹脂電極で構成すると共に、各電極（40,50）における空気流れ方向の両側にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）を形成している。このため、例えば図１１に示す従来例のように、電極（100）の片側のみに抜き勾配（101）を形成する場合と比較して、各電極（40,50）の平均的な肉厚を小さくすることができる。従って、各電極（40,50）の実質的な間隔を狭くして各電極（40,50）の集積率を向上でき、空気清浄機（10）の集塵効率の向上、装置のコンパクト化を図ることができる。

〈参考形態の変形例〉
上記参考形態については、以下のような各変形例の構成としても良い。

−変形例１−
図８に示すように、参考形態の集塵電極（40）及び高圧電極（50）について、集塵電極（40）の境界部位（47）と高圧電極（50）の境界部位（57）とを、各電極（40,50）の対面方向（図８における上下方向）において、互いにずらすように配置しても良い。この変形例１では、集塵電極（40）の境界部位（47）のバリ部と、高圧電極（50）の境界部位（57）のバリ部との距離が遠くなるので、これらの境界部位（47,57）間での異常放電の発生を抑制することができる。

−変形例２−
図９に示すように、一対の電極（40,50）のうちの一方の電極には、空気流れ方向の片側のみに抜き勾配を形成し、他方の電極には、両側に抜き勾配を形成するようにしても良い。この例では、集塵電極（40）において、その上流端側から下流端側に向かって徐々に厚みを大きくするような傾斜面（45b）が形成され、高圧電極（50）には、上記参考形態と同様の傾斜面（52a,55a）が形成されている。

この変形例２では、集塵電極（40）の中間位置にバリ部（境界部位）が形成されないので、高圧電極（50）の境界部位（57）と集塵電極（40）の傾斜面（45b）との間での異常放電の発生を一層確実に抑制することができる。なお、集塵電極（40）の両側に抜き勾配を形成する一方、高圧電極（50）の片側に抜き勾配を形成しても良いし、各電極（40,50）の下流側だけに抜き勾配を形成しても良いのは勿論のことである。

−変形例３−
図１０に示すように、一対の電極（40,50）のうちの一方の電極を略平板状の樹脂電極で構成し、他方の電極を平板状の金属電極で構成しても良い。この例では、集塵電極（40）が平板状の金属電極で構成され、高圧電極（50）が樹脂電極で構成されている。また、集塵電極（40）には、抜き勾配が形成されておらず、高圧電極（50）には上記参考形態と同様の傾斜面（52a,55a）が形成されている。

この変形例３では、集塵電極（40）の中間位置にバリ部（境界部位）が形成されないので、高圧電極（50）の境界部位（57）と集塵電極（40）の平面との間での異常放電の発生を一層確実に抑制することができる。

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。

上記実施形態１の集塵電極（40）は、多数の通風孔（46）を形成したが、１つであってもよく、高圧電極（50）の突起部（52）は通風孔（46）に対応して１つであってもよい。

また、本実施形態１の集塵電極（40）は、第１電極である集塵電極（40）と第２電極である高圧電極（50）とが共に突起部（42，52）を備え、第１電極（40）と第２電極（50）とが互いに嵌り込む構造にした。しかしながら、高圧電極（50）のみが突起部（52）を備えて集塵電極（40）に嵌り込むようにしても良いし、集塵電極（40）のみが突起部（42）を備えて高圧電極（50）に嵌り込むようにしても良い。

また、上記実施形態１の集塵電極（40）と高圧電極（50）の基台部（41，51）は、長方形の四角格子構造に形成したが、正方形の四角格子構造にしてもよく、また、六角格子構造にしてもよく、三角格子構造にしてもよい。要するに、基台部（41，51）は、各種の格子構造に形成して集塵面積を拡大するようにしたものであればよい。

また、上記実施形態１の突起部（42,52）は、横仕切部（45,55）に設けたが、縦仕切部（44,54）に設けるようにしてもよく、形状は平板状の他、棒状など各種の形状にしてもよいことは勿論である。

また、上記各実施形態において、上記高圧電極（50）を負の高電圧電極とし、集塵電極（40）をアース電極としてもよい。また、荷電部（12）はイオン化線と対向電極から構成したが、イオン化線を針状電極としてもよい。その際、例えば、針状電極を負の高電圧電極とし、対向電極をアース電極としてもよい。

また、上記集塵電極（40）は正電極であってもよく、その際、相対する電極（50）がアース電極となる。

また、本発明の集塵装置は、空気清浄機（10）に限られるものではなく、空気調和装置に搭載されるものであってもよく、また、荷電部（12）と集塵部（30）のみを有するものであってもよい。

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、対となる電極の間に電界を形成して空気中の塵埃を捕集する集塵装置について有用である。

図１は、本発明の実施形態１の空気清浄機の全体構成を示す概略斜視図である。 図２は、実施形態１の空気清浄機の全体構成を示す概略側面図である。 図３は、実施形態１の集塵部を示す斜視図である。 図４は、実施形態１の集塵部の一部を拡大して示す斜視図である。 図５は、実施形態１の集塵部の一部を拡大して示す縦断面図である。 図６は、実施形態１の変形例の集塵部の一部を拡大して示す縦断面図である。 図７は、本発明の参考形態の集塵部の一部を拡大して示す縦断面図である。 図８は、参考形態の変形例１の集塵部の一部を拡大して示す縦断面図である。 図９は、参考形態の変形例２の集塵部の一部を拡大して示す縦断面図である。 図１０は、参考形態のの変形例３の集塵部の一部を拡大して示す縦断面図である。 図１１は、従来例の集塵部の電極を拡大して示す縦断面図である。

10 空気清浄機（集塵装置）
23 空気通路
40 集塵電極（第１電極，第２電極，樹脂電極，金属電極）
41 基台部
42 突起部
42a 第１下流側傾斜面（抜き勾配）
45a 第１上流側傾斜面（抜き勾配）
46 通風孔
47 連接部（境界部位）
50 高圧電極（第２電極，第１電極，金属電極，樹脂電極）
51 基台部
52 突起部
52a 第２上流側傾斜面（抜き勾配）
55a 第２下流側傾斜面（抜き勾配）
56 通風孔
57 連接部（境界部位）

Claims (3)

1. 互いに対向するように空気通路（23）に配置される一対の電極（40,50）を備え、両電極（40,50）の間に空気中の塵埃を捕集するための電界を形成すると共に、上記一対の電極（40,50）の一方又は両方が、金型によって成形される導電性樹脂製の樹脂電極で構成される集塵装置であって、
   上記樹脂電極（40,50）には、所定の境界部位（47,57）を挟んで空気流れ方向の両側にそれぞれ抜き勾配（42a,45a,55a,52a）が形成され、
   上記一対の電極（40,50）は、空気が流れる多数の通風孔（46）が形成された格子構造の基台部（41）と、該基台部（41）から通風孔（46）の軸方向に延びる突起部（42）とを有すると共に上記樹脂電極を構成する第１電極（40）と、空気が流れる多数の通風孔（56）が形成された格子構造の基台部（51）を有する第２電極（50）とで構成され、第１電極（40）の突起部（42）が第２電極（50）の通風孔（56）の内部に位置するように対向して配置されており、
   上記第１電極（40）には、その突起部（42）と基台部（41）との間の連接部を上記境界部位（47）として該突起部（42）側と基台部（41）側とにそれぞれ上記抜き勾配（42a,45a）が形成されていることを特徴とする集塵装置。
2. 請求項１において、
   上記第２電極（50）は、金属製の金属電極を構成しており、
   上記一対の電極（40,50）は、上記第１電極（40）の連接部（47）と上記第２電極（50）の基台部（51）の端部とが空気流れ方向に離間するように配置されることを特徴とする集塵装置。
3. 請求項２において、
   上記第２電極（50）は、該第２電極（50）の基台部（51）から通風孔（56）の軸方向に延びる突起部（52）を有する樹脂電極で構成され、且つその突起部（52）と基台部（51）との間の連接部を上記境界部位（57）として該突起部（52）側と基台部（51）側とにそれぞれ上記抜き勾配（55a,52a）が形成されており、
   上記一対の電極（40,50）は、各突起部（42,52）が相対する電極（50,40）の通風孔（56,46）の内部にそれぞれ位置しながら、各電極（40,50）の連接部（47,57）が空気流れ方向に離間するように配置されることを特徴とする集塵装置。

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